Antropogenní geomorfologie

Transkript

1 Antropogenní geomorfologie Přednáška teze Karel Kirchner Ústav geoniky AV ČR, v.v.i. Ostrava Pobočka Brno Drobného 28, Brno Ústav Geoniky AV ČR, Ostrava 1

2 Hlavní teze přednášky Antropogenní geomorfologie Význam, definiční obor, rozdělení Terminologické problémy AG Klasifikace antropogenních tvarů Rámcový vývoj působení lidské společnosti na reliéf Významné prehistorické vlivy člověka na reliéf Ovlivnění endogenních geomorfologických procesů Ovlivnění exogenních geomorfologických procesů Antropogenní geomorfologické tvary Antropogenní reliéf a moţnosti jeho hodnocení Ústav Geoniky AV ČR, Ostrava 2

3 Základní literatura Kirchner, K., Smolová, I. (2010): Základy antropogenní geomorfologie. UP Olomouc, 287 s. Szabó, J., Dávid, L., Lóczy, D. eds. (2010): Anthopogenic geomorphology. Springer, 298 s. Čech, V., Krokusová J. (2013): Antropogénna geomorfólogia (antropogénne formy reliéfu). Prešovská univerzita, Prešov 179 s. Doplňková literatura: Bílková, D., Cílek, V., Hromas, J. (2002): Podzemí v Čechách, na Moravě, ve Slezsku. Olympia Praha, 272 s. Cílek, V. (1995): Podzemní Praha. Praha: Zlatý Kůň ve spolupráci s Českou speleologickou společností, 60 s. Czudek, T. (1997): Reliéf Moravy a Slezska v kvartéru. Sursum Tišnov, 213 s. Czudek, T. (2005): Vývoj reliéfu krajiny České republiky v kvartéru. Moravské zemské muzeum, Brno, 238 s. Červinka, P. (1995): Antropogenní transformace přírodní sféry. UK Praha, Karolinum, 68 s. Červinka, P. (1999): Ţivotní prostředí České republiky. Karolinum, Praha, 102 s. Demek, J. (1984): Obecná geomorfologie III. UJEP Brno, 139 s. Demek, J. (1987): Obecná geomorfologie. Academia Praha, 476 s. Goudie, A. (2006): The Human impact on the natural Environment. Blackwell Publishing, 357 s. Kukal, Z. (1983): Přírodní katastrofy. Horizont Praha, 264 s. Kuţvart, M., Pešek, J., René, M. (1986): Geologie loţisek nerostných surovin. UK Praha, 150 s. Kukal, Z., Reichmann, F. (2000): Horninové prostředí České republiky. ČGÚ Praha. 189 s. Ústav Geoniky AV ČR, Ostrava 3

4 Lacika, J. (1997): Geomorfológia. Technická Univerzita vo Zvolene, Zvolen, 172 s. McGuire, B., Mason, I., Kilburn Ch. (2002): Natural hazards and environmental change. Arnold London, 187 s. Migon, P. (2012): Geomorfologia. Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa, 460 s. Nemčok, A., Pašek, J., Rybář, J. (1974): Dělení svahových pohybů. Sborník geologických věd, hydrogeologie, inţenýrská geologie, 1974, s Přichystal, A., Náplava, M. (1995): Záhada Býčí skály aneb jeskyně plná otazníků. Amaprint Třebíč, 176 s. Přichystal, A. (2009): Kamenné suroviny v pravěku. MU Brno, 330 s. Podborský, V. a kol. (1993): Pravěké dějiny Moravy. Vlastivěda moravská. Země a lid. Sc. 3. MVS Brno, 543 s. Sádlo, J., Pokorný, P., Hájek, P., Dreslerová, D., Cílek, V. (2005): Krajina a revoluce. Malá Sála, Praha, 247 s. Smolová, I. (2008): Těžba nerostných surovin ba území ČR a její geografické aspekty. UP v Olomouci, 195 s. Svoboda, A. (2001): Brněnské podzemí. R-atelier Brno, 166 s. Svoboda, K. (1990): Tajemné megality. Svědkové doby kamenné. Horizont Praha, 176 s. Zapletal, L. (1969): Úvod do antropogenní geomorfologie I. UP Olomouc, 278 s. Ústav Geoniky AV ČR, Ostrava 4

5 I. Antropogenní geomorfologie Úvod Dílčí věda obecné geomorfologie Zvyšující se vliv lidské činnosti, člověk geomorfologickým činitelem, antropogenní tvary součástí sloţka kulturní krajiny, tvary i ovlivněné procesy. Území ovlivněné člověkem až 85% zemského povrchu. Zvýšení těţby nafty více jak 180 krát, antropogenní podíl na plaveninách a splaveninách v řekách je asi za rok, antropogenní denudace představuje za rok 42% celkové hodnoty denudace (podle údajů z poloviny 70 let 20.stol.) Údaje se občas liší: Některé zdroje udávají, ţe přibliţně 50% povrchu planety je ovlivněno antropogenní činností, toto číslo se bude zvyšovat s ohledem na zvyšování počtu obyvatel (v roce miliard lidí) (Loh Wackernagel, eds. 2004: Living Planet Report) orná půda a plantáţe 15 mil km 2, pastviny 35 mil km 2, zastavěná plocha 2 mil km 2, část lesů prošla intenzivní lidskou transformací 38 mil 2, celkem 90 mil km 2, s ohledem na plochu pevnin cca 60% ovlivněno Z celkové plochy povrchu Země 510 mil. km 2 zaujímají oceány a moře 361 mil. km 2 (70,8 %) a pevnina 149 mil. km 2 (29,2 %). Ústav Geoniky AV ČR, Ostrava 5

6 Význam: při hodnocení dynamiky současných gem. procesů je nezbytné přihlédnout k ovlivnění člověkem, studium interakce přírodních a antropogenních procesů základ pro prognózování, antropogenní tvary reliéfu jsou progresivní části reliéfu a jejich počet stoupá, poznání ant. tvarů základ pro studium vazeb mezi přírodními a antropogenními sloţkami v kulturní krajině 6

7 Počátky poznávání antropogenního reliéfu: Význam abiotického prostředí a jeho ovlivnění člověkem (začali geologové): George Perkins MARSH ( ) Man is everywhere a disturbing agent. Whatever he plants his foot, the harmonies of Nature are turned to discord. 7

8 G.P. Marsh (1864): kniha Man and Nature as Physical Geography as modified by Human action (vlivy na organický i anorganický svět) G.P. Marsh (1874): The Earth as Modified by Human Action významně přepracované a rozšířené vydání Robert Lionel SHERLOCK ( )

9 R.L. Sherlock (1923): The influence of the man as an agent in geographical change. The Geographical Journal, Vol. 61, No. 4 (Apr., 1923), pp Poprvé použil pravděpodobně názvu antropogenní geomorfologie (anthropogene geomorphologie) E. Fels (1934) v Německu, Fels E., Der Mensch als Gestalter der Erdoberfläche. Petermanns Geographische Mitteilungen. Po II. světové válce 1956: Proceedings of the symposium on Man s Role in Changing of the Face of the Earth Hodnocení horninového prostředí mez. Konference Princeton (USA) doceněna úloha horninového prostředí 1964: Golomb, B. & Eder, H.M.: Landforms made by man. Landscape antropogeomorphology 1970: Brown, E.H.: Man shapes the earth. Geographical Journal, 136, přímé a nepřímé antropogenní vlivy 9

10 B.L. Turner a kol. (1990): Earth as tranformed by human action úloha člověka v přeměně Země 1965 Environmental Geology úloha geověd v ochraně ţivotního prostředí (Springer) 1991 mezinárodní konference evropských ministrů ŽP Dobříš poţadavek na zhodnocení situace ŢP v Evropě sborník 1995 Europe`s environment, the Dobříš Assesment, horninové prostředí je připomenuto Dov NIR ( ) Různé lidské aktivity Sociálně-ekonomický kontext Antropogeomorfologický model Ústav Geoniky AV ČR, Ostrava 10

11 J. Szabó L. Dávid D. Lóczy (eds): Anthropogenic Geomorphology: A Guide to Man-Made Landforms. Springer, 2010 Roger LeB. Hooke: On the history of humans as geomorphic agents. September 2000 Geology. df Ústav Geoniky AV ČR, Ostrava 11

12 Antropogenní geomorfologie součástí učebnic obecné geomorfologie (Luis, Klimaszewski, Machtschek, Thornbury, Faibridge, Panov, H.F. Garner, Demek, Lacika) i učebnicí fyzické geografie (Gadner 1977, Ordway 1972, Flint-Skinner 1977). Antropogenní geomorfologii jsou věnovány i samostatné učebnice Zapletal 1969, Demek 1984, Dov Nir 1983, Goudie 1983, Červinka Antropogenní geomorfologie rozvoj v České republice k. geografie PřF. Olomouc (L. Zapletal, V. Duda, I. Smolová), PřF MU Brno (M. Konečný), PřF Ostrava (L. Buzek, M. Havrlant, M. Mulková) ovlivnění eroze půdy působením lidské činnosti, důlní tvary PřF UK Praha P. Červinka, Z. Kliment PřF UJEP Ústí n.l. (P. Raška) Zhodnocení výzkumů antropogenní geomorfologie Zapletal (1968,1969), Konečný 1978, Kirchner 1979, Ivan-Kirchner 1988). Ústav Geoniky AV ČR, Ostrava 12

13 Akademie věd Geografický ústav ČSAV Brno (Demek, Stehlík, Ivan, Hrádek, Loučková, stala se součástí geomorfologického mapování (Czudek, Balatka, Sládek) Ústav geoniky AV ČR, v.v.i. vědecký výzkum motivovaný mnohostranným vyuţitím zemské kůry, tedy výzkum geomateriálů, procesů probíhajících v zemské kůře, zvláště procesů indukovaných lidskou činností a jejich účinků na ţivotní prostředí. ÚSMH AV ČR, v.v.i (F. Hartvich) Geologický ústav AV ČR, v.v.i. (V. Cílek) Oblast věd o neživé přírodě ýznamná úloha ČGS Praha v rámci MŽP Soubor geologických map ţivotního prostředí v měřítku 1: Mapa - Vliv těţby na ţivotní prostředí 1: , Reichman ed. ) vliv 169 loţisek rudních a nerudních surovin na ŢP Geofond ČR Registry vrtů, svahových deformací, loţisek, poddolovaných území apod. 13

14 Výzkumný ústav pro hnědé uhlí, a. s. (VÚHU, a. s.) vznikl v rámci transformace z bývalého stejnojmenného státního podniku. Hlavními akcionáři jsou dvě nejvýznamnější hnědouhelné společnosti: Mostecká uhelná, a. s., a Severočeské doly, a. s. Publikace, monografie,specializované časopisy: např. Encyclopedia of Global Change. Environmental Change and Human Society (Goudie, 2001), kde je antropogenní geomorfologie (anthropogeomorphology) jedním z klíčových hesel. časopis Tunel periodika Stavitel či do roku 2007 vycházející Stavební listy, Acta Montanistica Slovaca Významné konference VŠB-TU v Ostravě (např. New Trends in Mineral Processing nebo Mineral Raw Materials and Mining Activity of the 21st Century) nebo Těţební unie (např. mezinárodní konference Těţba a ţivotní prostředí ve střední Evropě EIECE). V rámci Mezinárodní asociace geomorfologů (International Association of Geomorphologists) byla v roce 2006 oficiálně zaloţena pracovní skupina HILS Human Impact on the Landscape (vliv činnosti člověka na krajinu). 14

15 Antropogenní geomorfologie definice Objekt studia - antropogenní reliéf Předmět - zákonitosti a vztahy v rámci objektu -studuje tvary reliéfu (geneticky stejnorodé plochy a tvary), vytvořené lidskou činností a procesy, které způsobují jejich vznik, vývoj a zánik v prostoru a čase. -charakterizuje morfologii a složení antropogenního reliéfu, zabývá se genezí a antropogenními geo. procesy, kterými reliéf vzniká, vyvíjí se a zaniká. - -antropogenní morfogeneze všechny přímé a nepřímé vlivy lidské společnosti na reliéf pevnin a dna oceánů (v užším pojetí) -studium vzhledu, vzniku a stáří antropogenních tvarů reliéfu, prostorovo- časový aspekt registrace, hodnocení a prognózy (v širším pojetí) antropogenní transformace reliéfu komplexní působení člověka na reliéf a jeho důsledky 15

16 Uplatnění pojmu horninové prostředí a jeho zakomponování do antropogenní geomorfologie: Prostředí tvořené horninami upřesnění vůči ostatním termínům: Zemská kůra - svrchní část litosféry mocnost od několika km (oceány) aţ do km (mladá pásemná pohoří - orogény), oddělena Mohorovičičovou diskontinuitou od svrchního pláště Litosféra 100 aţ 120 km zemská kůra a svrchní plášť plouvou na plastičtější astenosféře geosféra volné pouţité ve smyslu sféry kde se odehrávají geo- procesy (litosféra, hydrosféra, spodní část atmosféry, pedosféra) horninové prostředí vliv člověka : definice (Kukal- Reichmann 2000): horninové prostředí je nejsvrchnější částí zemské kůry. kde se projevuje nebo může projevit lidská činnost. Je tvořeno pevnými horninami, nezpevněnými zeminami, půdou a vším, co se v nich nachází, tedy nerostnými surovinami, podzemní vodou i plyny v pórech hornin a půd. 16

17 Definice: Antropogenní geomorfologie se zabývá vzhledem, genezí a stářím tvarů reliéfu, vytvořených přímo i nepřímo působením lidské činnosti ve vazbě na horninové prostředí. 17

18 Tvary povrchové i podpovrchové otázka dosahu lidské činnosti tj. dolní hranice horninové prostředí : stavební a hornické práce, hluboké vrty, Kola m, vrt KTB ( ) 9100 m, Kontinentale Tiefbohrung v Horní Falci městečko Windischeschenbach husté sítě vrtů v prospekčních oblastech vápenec, ţel. rudy, uran Příbram max. hloubka dolů 1838 m Jáma č. 16 (stříbro, barevné kovy uran), Kutná Hora max. hloubka 550 m (stříbro, barevné rudy), Zdice max. hloubka 1180 m (sed. ţelezné rudy) Největší absolutní hloubku má v Ostravsko-karvinské pánvi výdušná jáma Doubrava III (1176 m) na lokalitě Doubrava v závodu ČSA, při nadmořské výšce ústí 281 m sahá aţ do hloubky 895 m pod úrovní mořské hladiny. Nejhlubší uranový důl v ČR je v současné době těţené loţisko Roţná, kde hloubka geologicko-průzkumných prací dosahuje 1,2 km (stav k ). 18

19 Nejhlubší doly na světě jsou v současné době v jiţní Africe. Jedná se o hlubinné doly TauTona a Savuka v regionu Witwatersrand v JAR, ve kterých se z hloubky téměř 4 km těţí zlato (v současné době společnost AngloGold). Zajímavost velkolom ČSA dno v hloubce m pod okolním terénem, okolní nadm. výška 230, dno lomu 30 m n.m. Dolní hranice horninového prostředí klade Kukal a Reichmann (2000) do hloubky 5 km. Dolní Roţínka Důl Roţná I - 24 patro hloubka cca 1200 m 19

20 20

21 Schematické znázornění vývoje hlubokých vrtů na Zemi 21

22 II. Terminologické problémy antropogenní geomorfologie Základní členění Zapletal přímé antropogenní procesy probíhají podle vůle člověka a s vyuţitím techniky (agradace konvexní tvary reliéfu,, degradace konkávní tvary, planace antropogenní plošiny, exkavace tj. vytváření podzemních prostor vyjímáním horniny a zemin tzv. antropogenní suterén) - nepřímé antropogenní procesy (podmíněny nejen člověkem ale i přírodou, sloţité. Poklesy, sesuvy, posuvy, deformace terénu do stupňů, diageneze, odprýskávání, eroze a denudace. Milkov (1974) přímé a podmíněné antropogenní procesy. Kotlov (1977) procesy přírodní, přírodně-antropogenní (kvalitativně i kvantitativně ovlivněny činností člověka), procesy antropogenní (vyvolané činností člověka). 22

23 Demek (1977): působení člověka na reliéf 1. přímé nebo nepřímé ovlivňování přírodních geomorfologických procesů (urychlování, zpomalování), 2. neúmyslným vytvářením povrchových tvarů, 3. plánovitým vytvářením nových a. tvarů (tzv. technogenních tvarů) Ivan, Kirchner (1988): - antropogenní tvary vzniklé technogenními procesy s podtypem modifikovaných a. tvarů (např. haldy rozřezané strţemi, zářez postiţený sesouváním), - nepřímé AT vznikají vyvolané a. tvary (tvary, které by na daném místě nemohly vzniknout bez přispění člověka (sníţeniny v oblastech těţby, abraze na březích vodních nádrţí), antropogenně modifikované přírodní tvary tvary vzniklé procesy jejichţ intenzita byla ovlivněna člověkem (urychlená eroze i sedimentace, vliv přehrad, regulace vodních toků apod.). V naší přednášce budeme vycházet z ovlivnění přírodních procesů (endogenních i exogenních) činností lidské společnosti, vznikají nepřímé a. procesy a antropogenně modifikované přírodní tvary nebo vyvolané a. tvary (či přírodně-antropogenní t., antropogenně podmíněné t.). 23

24 Modifikované antropogenní tvary podle A. Ivana a K. Kirchnera (1988) 1. antropogenní tvary vzniklé technogenními procesy s podtypem modifikovaných antropogenních tvarů (např. haldy rozřezané strţemi, zářez postiţený sesouváním), 2. nepřímé antropogenní tvary: vyvolané antropogenní tvary tj. tvary, které by na daném místě nemohly vzniknout bez přispění člověka (sníţeniny v oblastech těţby, abraze na březích vodních nádrţí), antropogenně modifikované přírodní tvary tvary vzniklé procesy, jejichţ intenzita byla ovlivněna člověkem (např. urychlená eroze či sedimentace, vliv přehrad, regulace vodních toků apod.). 24

25 Aplikovaná geomorfologie se zabývá vztahy mezi georeliéfem a různými ekonomickými a společenskými aktivitami a objekty s cílem lepšího vyuţití specifik georeliéfu, zdrojů i jejich ochrany inženýrská geomorfologie řeší problematiku georeliéfu přímo ve vazbě na výstavbu sídel, dopravních staveb, vodních staveb i ohroţení vyvolaných těmito činnostmi antropogenní geomorfologie (antropogeomorfologie), jako dílčí disciplína obecné geomorfologie, studuje procesy a tvary georeliéfu, které vznikají v důsledku činnosti člověka Environmentální geomorfologie (Panizza 1996, 2004) zkoumá vztahy mezi člověkem a prostředím z geomorfologického hlediska. Prostředí je dále definováno jako "soubor fyzických a biologických sloţek, které mají vliv na ţivot, rozvoj a aktivity ţivých organismů" kam patří i geomorfologické sloţky. Geomorfologické sloţky jsou schematicky rozděleny na geomorfologické zdroje a geomorfologická ohroţení (hazardy). Geomorfologické zdroje jsou ve vztahu k hospodářské činnosti společnosti nahlíţeny jako pasivní sloţky, zdroj můţe být tedy změněn nebo destruován lidskou činností. Geomorfologická ohrožení jsou s ohledem na zranitelnost území vnímána jako aktivní činitelé (geomorfologické prostředí území) vůči pasivnímu elementu (společnost). 25